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産業用インクジェットプリンターのインク消費量

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産業用インクジェットプリンター導入を検討しているものの、毎月のインク代がどれくらいかかるか見当がつかない方もいるのではないでしょうか。 当記事では、産業用インクジェットプリンターのインクの消費量について解説しています。インクジェットプリンターの導入を検討している方はぜひ参考にしてください。

産業用インクジェットの「インク消費量」を決める4つの要素

産業用インクジェットの「インク消費量」を決める要素にはどのようなものがあるのか気になるものです。具体的には、印字内容・印字方式の違い・インクの種類と特性・溶剤(補給液・メイクアップ液)の消費量の4つがあります。ここでは、インク消費量を決める4つの要素について解説します。

印字内容(ドット数・フォントサイズ・文字数)

1文字を形成するドット構成(例:7×5ドット、16×12ドットなど)や文字の太さ・サイズによってインク使用量は大きく変化します。

産業用インクジェットプリンターのインク消費量は、1文字あたりのドット数、フォントサイズ、および総文字数などが掛け合わされることで、1回に使うインク量を計算します。

印字方式の違い(CIJ方式 と DOD方式)

印字方式の違いもインク消費量を決める要素の1つです。

  • 小文字用(CIJ/連続噴射方式): 常にインクを循環・噴射させているため、印字していない間もインクや溶剤が消費されるのが特徴です。
  • 大文字用(DOD/ドロップオンデマンド方式): 必要な時だけドットを飛ばすため、無駄な消費が少ない性質があります。

インクの種類と特性

産業用インクジェットのインク消費量は、ドロップボリュームや解像度、印字率などの主要要素によって決まります。速乾性インクやアルコール系インク、白・黄色の顔料インクなど、インクの粘度や粒子の違いで滴下量(1滴の容量)が異なります。

【重要】溶剤(補給液・メイクアップ液)の消費量

とりわけCIJ方式では、インクの粘度を維持するために、「溶剤(メークアップ液)」が自動補給されます。ポイントとなるのが、ランニングコスト=「インク代」+「溶剤代」である点です。

気温が高く乾燥している環境の場合、インク中の溶剤が自然揮発しやすくなり補給頻度が増えるため、注意が必要です。また、プリンターの電源が入っている時間(待機中も含む)に比例し、インクの粘度を保つために溶剤が気化・消費されます。

インク消費量とランニングコストの計算方法

この章では、インク消費量とランニングコストの計算方法について解説します。

1文字・1カートリッジあたりの印字目安

一般的なCIJプリンターでは、1ccあたり数十万〜数百万文字の印字が可能です。

※文字サイズやドット構成によります。

実際の印字パターン別コスト試算(例)

実際の印字パターン別コスト試算について、具体例を挙げて解説します。

以下の条件をもとに算出します。

  • 印字内容:賞味期限+ロット番号(計16文字)
  • 生産数:日産10,000個
  • 稼働日数:月20日

総文字数

1日あたりの総文字数:16文字 × 10,000個 = 160,000文字/日となります。

月間の総文字数:160,000文字 × 20日 = 3,200,000文字/月。

月間のインク・溶剤消費量

産業用インクジェットプリンターのインク・溶剤消費量は、文字サイズやフォント、印字速度や濃度、運転時間などで変動するため、一般的には以下のように計算します。

  • 月間インク消費量 = 1文字あたりのインク消費量 × 3,200,000文字
  • 月間溶剤消費量 = 装置の1時間あたり溶剤消費量 × 月間稼働時間

ランニングコストを正確に把握するには、総文字数はもちろん、印字条件や装置仕様を加味したうえでインク・溶剤消費量を算出する必要があります。

インク・溶剤消費量を抑える各メーカーの技術

インク・溶剤消費量を抑える各メーカーの技術にはどのようなものがあるのでしょうか。実際に、溶剤回収・低消費システムを採用している企業やドット最適化・省インクフォント機能を取り入れているところもあります。ここでは、インク・溶剤消費量を抑える各メーカーの技術について解説します。

溶剤回収・低消費システム(揮発防止)

CIJプリンターの課題である「溶剤の揮発」を予防するため、排気から溶剤を再回収して消費量を削減する独自技術を展開している企業もあります。「溶剤低消費システム」は、温度管理やインク回収制御などにより、溶剤の揮散量を大幅に抑えられます。ランニングコストの削減と環境性能の向上に貢献できるのが魅力です。

ドット最適化・省インクフォント機能

視認性を保ちつつ、ドットの重なりやサイズを最適化して、インク打滴量を削減するソフトウェア機能を活用しているところもあります。

インクのカートリッジ化・ロス軽減

ボトル交換時の液こぼれや残液ロスを極限まで減らす設計構造を採用しているケースもあります。

画質を落とさずインク消費量を数段階で削減できるインクセーブ機能を取り入れたり、紙製カートリッジの採用によるプラスチック削減を試みたりしているケースもあります。

トータルコスト(TCO)で比較する機種選定ポイント

機種選定を行う際には、単なる「本体価格(イニシャルコスト)」の安さに飛びつかないのはもちろん、運用視点での選定を行う必要があります。

産業用インクジェットプリンターの導入効果を正しく判断するためには、初期費用だけでなくTCO(総保有コスト)で評価することが重要です。TCOとは、設備導入から運用までの間に発生するトータルコストを合算して把握します。

TCO =本体導入費用+月間インク・溶剤費 + 定期メンテナンス費) ×想定運用年数

導入前にチェックすること

導入前には、稼働環境について考慮しておく必要があります。室温が高い現場は溶剤蒸発が早いため、低消費機能が必須だからです。また、インクジェットプリンターの導入前には、実際のワーク(印字対象物)を用いた無料のテスト印字を依頼し、インクの定着性や視認性をあらかじめ確認しましょう。そのうえで正確な見積もりとインク消費量のシミュレーションをメーカーに依頼するのが望ましいです。

まとめ

産業用インクジェットの「インク消費量」を決める要素には、印字内容(ドット数・フォントサイズ・文字数)や印字方式の違い(CIJ方式 と DOD方式)、インクの種類と特性などが挙げられます。

消費量は印字方式や溶剤の消費、メーカーの省エネ機能によって大きく異なるため、 カタログ値だけでなく、自社ラインの条件でシミュレーションすることが重要です。

また、導入前には、稼働環境について考慮しておくことはもちろん、実際のワーク(印字対象物)を用いた無料のテスト印字を依頼し、インクの定着性や視認性をあらかじめ確認しましょう。

当サイトでは、製品への印字・インクに関する基礎知識や産業用インクジェットプリンターの国内メーカーリストなどについて解説していますので、ぜひ参考にしてください。


課題解決から選ぶ!
産業用インクジェットプリンター
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大量生産する食品や日用品、工業用製品へ消費期限やロット番号、バーコードなどを印字する産業用インクジェットプリンター。
既に導入しているプリンターの老朽化で故障頻度が上がった、印字品質の向上が必要になった、生産ラインのスピードアップに対応しなければならないなど、企業に応じて課題は様々です。ここでは、解決したい課題に合わせて、おすすめの産業用インクジェットプリンターをご紹介します。

大規模工場
生産性アップなら

KGK JET CCS7000
(メーカー:紀州技研工業)

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引用元:紀州技研工業
https://www.kishugiken.co.jp/product/ccs/

生産性アップにつながる理由

  • 産業IOTで国際標準として推奨されるプロトコル「OPC UA」の採用で、幅広い機器との連携が可能。プリンターの稼働状況を監視し、生産スケジュールの最適化やボトルネックの解消につなげられる。
  • 停止状態からわずか24秒で印字再開できるので、生産ラインのダウンタイムを抑えることができる。また本体は防塵防水規格のIP66に標準対応しているので、過酷な環境下でも安定した運用が可能。

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定期的メンテナンス
コスト削減
なら

Gravis UX2-D160J
(メーカー:日立産機システム)

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引用元:日立産機システム
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/marking/ijp/

コスト削減につながる理由

  • マーキング工程でプリンターを使用する製造ラインでは、長期間の使用によるノズルの詰まりなどのトラブルも発生。日立産機システムのプリンターを選ぶことで、定期点検や機械診断の定額制保守契約でラインを止めない対策を取ることができる
  • プリンターの休止時にインク経路の詰まりを予防する機能があるため、定期的なインク噴出と循環運転をし、インク詰まりを低減してくれる。

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寒冷地域印字不良
頻度を減らすなら

ドミノAxシリーズ Ax150i
(メーカー:ブラザーインダストリアルプリンティング)

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引用元:ブラザーインダストリアルプリンティング
https://bipj.brother.co.jp/printer/printer-1004/

印刷不良を減らす理由

  • 気温が低下すると、インクが固くなりインクの濃度が上がる。それによってインク粒の大きさを手動で調整し印字不良をなくす作業が必要。しかし、プリントヘッドにヒーターを搭載できるドミノAxシリーズならプリンター立ち上げ時もスムーズ
  • 印字開始や停止の際にノズルを開閉する仕組みで外部からの空気を遮断。これによってインクが空気に触れてしまい、ノズルが詰まることがないよう設計

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開発機種・拠点の多さから探す!産業用インクジェットプリンター おすすめメーカー会社3選